Homogene katalitiese CO2-vasvanging deur epoksiede: kineties-meganistiese studie van gepaardgaande siklokarbonaatvorming

Homogeneous catalytic CO2 capture by epoxides: kinetic-mechanistic study of corresponding cyclocarbonate formation

Abstract

Die homogeen-gekataliseerde CO₂-vasvanging via sikloaddisie deur epichloorhidrien (EPI) as epoksied is met behulp van tydgemoniteerde ¹H KMR bestudeer. Dit het ‘n akkurate en gedetailleerde kineties-meganistiese analise moontlik gemaak en toon eenvoudige eersteordekinetika ten opsigte van EPI. Beduidende insig is verkry in die reaksiemeganisme, wat nie voorheen in soveel diepte bestudeer is nie. Verskeie parameters, met inbegrip van ‘n reeks sure gebaseer op hul Brønsted-suursterkte, en askorbien- en bensoësuur die gekose teikenpresteerders, is noukeurig geëvalueer. Die rol van die TBAI (tetrabutielammoniumjodied) en EPI is ook sistematies geoptimaliseer, terwyl die CO₂-konsentrasieverandering onder atmosferiese druk geëvalueer is. Die jodiedioon is as die hoofkatalisator geïdentifiseer. Die PGE-komplekse [Rh(COD)(L)Cl] (L = reeks basisse DBN, DBU, TMG), [Pd(COED)(N,N’)]X (COED = Ƞ3-6-metielsiklookt-2-een-1-ied) en [Pd(COD)(N,N’)Me]X (N,N’ = reeks bipiridienligande) was teleurstellend en het teenstrydig met aanvanklike verwagtings slegs geringe reaktiwiteit geïnduseer. Die resultate het gelei tot die suksesvolle daarstelling van ‘n volledige reaksieskema (beide stoïgiometries en katalities) en ‘n tempowet met vier defi nitiewe stappe wat geïdentifiseer is. Dit dui daarop dat die ringopening van die epoksied heelwaarskynlik die tempobepalende stap is, wat die uitdrukking vir die waargenome tempokonstante (k_wg) vir die verdwyning van die epoksied lewer, geassosieer met ‘n algehele reaksieorde van 4.

Ingedien: 30/09/2024
Aanvaar: 14/04/2025
Gepubliseer: 09/07/25